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친환경 녹색성장을 위한 건축방식제안

□ 제안 사유

O 일반적인 건축물은 대부분 콘크리트 골조 및 시멘트벽돌을 이용한 라멘조 건물로 신축

O 콘크리트 신축 건물이나 주택은 시멘트에서 나오는 라돈(암유발물질), 암모니아(결막,각막증유발),석회(두통,피부질환),벽지/장판등에서 나오는 포름알데히드(피부질환/호흡기장애)등으로 새집증후군(붙임1)유발 → 인체유해 물질배출

☞ 이에 비하여,

O 황토는 예로부터 “살아있는 생명체”라 불리며(붙임2)

O 원적외선을 방출 → 인체에 유익(붙임3)

O 인체내 독소인 과산화지질을 중화→ 아토피,호흡기 및 피부질환에 치료효과

O 난냉방기능이 탁월하여 연료절감에 기여

O 최근 기술개발로 기존자재와 동일한(붙임4) 충분한 효능을 발휘

① 제안자가 공군교육사령부 기술학교 통합생활관(경남진주소재) 실제 설계 및 시공

② 건물 신축후 운영결과, 에너지 절감→경제효과 / 환경오염 최소화→녹색성장에 부합

③ 설문조사 결과, 건물 호응도/건강 만족도 우수(붙임5)

⇒ 저탄소 녹색뉴딜 정책에 도움이 될 것으로 판단하여 제안

① 유아ㆍ장애인ㆍ노인 생활시설 등 각종 복지시설 우선적용

② 아동ㆍ청소년층의 학교시설 등 교육연구시설 확대적용

□  적용 효과

O 국가정책사업인 저탄소 녹색성장 및 친환경시설에 부응

O 에너지절약에 기여하고 최적의 생활환경을 조성하며 근본적으로 새집증후군을 해소

O 미래환경 변화에 부합하고 21세기 Well-being 시대 친환경적 시설물 → 일자리를 창출 / 국민건강에 기여

□ 황토건물 시공방안

△ 기존건물(내부) 리모델링 시공방안

O 황토판넬을 이용하여 기존 시멘트벽체에 부착하는 방식

☞ 황토판넬 : 22㎝×40㎝×3㎝ / 22㎝×80㎝×3㎝

<공군교육사령부 사용 황토판넬>

< 시공후 >

O 시공이 간편하여 시공속도가 빠르고, 공법이 쉬워 전문기술자가 아니더라도, 1주정도 교육을 받으면 누구나 시공에 참여가능

☞ 저소득층, 자활공동체, 기초생활자 등 활용이 가능

⇒ 일자리 창출 및 확산

O 전체 리모델링 뿐 아니라 부분적 리모델링이 가능

O 난방시설 교체시 기존 화석연료 대체에너지 적용가능

- 히팅케이블을 이용한 전기난방시공방식(붙임6)

O 적용 대상 시설물

- 교육연구시설 : 학교시설,교육연수원,연구소

- 노유자시설 : 영유아보육시설,아동복지시설,유치원,노인복지시설,근로복지시설

- 수련시설 : 청소년수련관,청소년문화의집,유스호스텔

☞ 특히, 학교시설 및 노유자시설 시공시 : 아토피,피부질환,기관지 치료에 탁월한 성능을 발휘하므로 유아나 노약자에 유리

△ 신축 시공방안

O 황토를 이용하여, 내ㆍ외부 벽체를 황토벽돌로 시공하는 방식

☞ 황토벽돌 : 외ㆍ내장재 26.5㎝×22㎝×15㎝

<공군교육사령부 사용 황토벽돌>

O 시공방식이 시멘트 조적방식보다 간편하여 시공속도가 빠르고, 공법이 쉬워 전문기술자가 아니더라도, 전문기술자에게 1주정도 교육을 받으면 누구나 시공에 참여가능

☞ 저소득층, 자활공동체 등 활용이 가능 ⇒ 녹색성장 및 일자리 확산

O 외장재 황토벽돌 1B쌓기(22㎝)로 시공하여도 조적벽돌 2B쌓기(40㎝)와 동일한 단열효과 가능

- 열관류율 기준(0.5) : 조적건물(0.401)/황토건물(0.478)

※열관류율 : 단위면적의 재료(벽/바닥/창문등)를 통과하는 열량

구 분	황토시설물	콘크리트시설물
조적시 단면형태	황토벽돌쌓기 *시공이 간편	0.5B적벽돌치장쌓기 T=50 스티로폼(0.03) T=0.1 PE필름 1.0B시멘트벽돌쌓기 T=18 시멘트몰탈 수성페인트 2회

☞ ㎡당 시공단가(외벽) : 황토/102,000원, 조적조/140,920원

O 단열 및 차열효과로 30%에너지절감 가능

O 건물별 시공방식에 따라 기존 화석연료 대체에너지 적용가능

- 히팅케이블을 이용한 전기난방시공방식(붙임6)

O 적용 대상 시설물

- 주거시설 : 단독주택, 공동주택(아파트,연립,다세대,기숙사)

- 제1종 근린생활시설 : 동사무소,보건소,공공도서관,마을회관

- 의료시설 : 정신병원 및 요양소

- 교육연구시설 : 학교시설,교육연수원,연구소

- 노유자시설 : 영유아 보육시설,아동복지시설,유치원,노인복지시설,근로복지시설

- 수련시설 : 청소년수련관,청소년문화의집,유스호스텔

- 병영시설 : 병사생활관,독신자숙소

☞ GREEN SCHOOL 및 GREEN 주거생활 가능

□ 시공시 소요예산 비교(‘06년 실제 시공건물 사례)

※ 조적조 콘크리트 건물을 황토조적 건물로 설계변경(최초 국고투입건물)

구 분	콘크리트조적 건물(설계시)	황토조적건물 (설계변경)	공사개요
기초공사 / 골조공사	8억원	8억원	ㆍ공사명:공군교육사기술 학교 황토통합생활관 ㆍ공사기간:‘05.9-’07.3 ㆍ공사금액:42.57억원 ㆍ공사규모:철근콘크리트조 : 3층/1,330평/468인용/침상형 -외벽:황토벽돌 -내벽:황토벽돌/황토판넬 황토미장 ㆍ공사감독:중령 최명환
외벽공사	3.5억원	4.7억원
내벽공사	2.3억원	3.3억원
바닥공사 / 난방공사	2.6억원	2.9억원
기타공사	23.6억원	23.6억원
계	40억원	42.5억원	2.5억원 증액 (총공사비의5.8%)

☞ ‘06년 당시에는 황토시공비가 시멘트벽돌보다 비쌌으나, ’09년 현재

황토제품은 변동이 없는 반면, 시멘트벽돌/적벽돌이 상대적으로 가격 상승하여

외벽시공비는 황토가 38%저렴하며, 내벽시공비는 시멘트벽돌이 11%

저렴하나 전체적으로 동등한 예산으로 건축이 가능함

O 에너지절감 비교

구 분	황토시설물	콘크리트시설물
난 방	- 일일 경유소모량(1,330평 ) 9.3G/L × 3.6hr = 33.5G/L - 월 경유소모량 경유 : 1,005 G/L	- 일일 경유소모량(1,330평) 13.3G/L × 3.6hr = 47.8G/L - 월 경유소모량 경유 : 1,436 G/L
	↳ 기존 콘크리트건물 대비 유류소모 30% 절감 ※ 월431G/L절약 : 603,400원/년3,620,400원(6개월운영시)
냉 방	- 뛰어난 차열 효과로 냉방시간 단축 - 전기사용량 감소 : 10%이상	- 차열효과 미흡으로 온도에 따라 전기사용량 증가
절감효과	난ㆍ냉방 절감액을 비교결과, 유류30%, 전기10% 절감효과

O 황토생활관 시공사진 전경

< 황토통합생활관 외부 전경 >

※외부에 보이는 외벽전체가 황토제품임(순도99.9%)

< 내부 복도 전경 >

< 생활관 전경 >

□ 황토시공 판단결과

- 황토의 통풍, 흡수, 온도․습도조절로 최적의 주거환경 가능

- 황토의 다양한 약성(藥性)을 통해 Well-being 생활환경 가능

- 황토시공 시 콘크리트와 동일한 예산으로 국민건강에 기여

- 에너지 30%절감을 통한 경제효과 유발

- 최근 이슈화 된 새집 증후군 발생의 근본적 차단 효과

- 추후 시설물 철거 시 건설 폐기물의 최소화를 통한 친환경화

□ 맺음말

기존 콘크리트건축물과 황토건축물을 비교 및 검토한 결과,

▲ 기능성․경제성 및 내구성․유지보수 등에서 황토 건축물이 콘크리트 건축물에 비해 우수한 것으로 나타나며,

▲ 국가정책사업인 저탄소 녹색성장 및 친환경시설에 부응하고,

▲ 에너지절약에 기여함은 물론, 근본적으로 새집증후군을 해소시키며,

▲ 어려운 경제여건속에서 저소득층을 포함한 여러분야의 일자리를 창출할 뿐만 아니라, 국민건강에 기여할 것으로 판단됨

붙임 5

황토생활관 거주 후 설문조사

조사대상자 : 교육사 기술학교 거주 사병 1,015명

○ 649기 219명(‘07. 4. 5 ~ ’07. 5. 4) / 651기 328명(‘07. 6. 14 ~ ’07. 7. 13)

○ 652기 231명(‘07. 7. 18 ~ ’07. 8. 17) / 653기 237명(‘07. 8. 14 ~ ’07. 9. 13)

거 주 기 간  : ’07. 4. 5～ ‘07. 9. 13 (4개 차수)

조 사 내 용

☞ 설문조사 응답자 1,015명중 피부질환,호흡기 증상자는 소수

설문 조사결과

설문조사 결과, 황토생활관의 거주만족도는 80%가 긍정적으로 응답하였으며 추후 황토로 지어진 건물에 다시 거주하고 싶다는 응답 역시 73%정도로 황토시설물에 대한 높은 관심을 보이고 있음.

황토의 기능성에 대한 설문조사 결과 습도조절효과 64%, 통기성효과 61%, 해독성효과 24%, 숙면 및 피로회복효과 37%, 각종 피부․호흡기 질환에 대한 효과 18%,시설물 기능 만족도 66%가 매우만족하거나, 만족한다는 응답을 하였음. 현재 조사대상자들의 연령이 20대 초반이고, 거주기간이 짧다보니 황토의 효과를 직접적으로 느끼기에는 한계가 있으며, 추후 장기 거주자들에 대한 추가 설문조사가 필요할 것으로 판단됨.

붙임 2

황토의 효능

◎ 오랜 세월 태양에너지를 흡수한 규소성 광물 → “태양에너지 저장고”

◎ 황토 1g당 2억 마리 인체에 유익한 미생물 존재 → “살아있는 생명체”

◎ 인체에 유익한 원적외선 복사 → “신진대사 작용 원활”

◎ 혈액순환을 활성화 → 노화방지, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과

↳ 자료출처 : 인터넷, 각종매체

◎ 임금님의 병을 치료하는 황토방 - 왕실양명술(王室養命術) 중

“ 황토온천으로 눈병을 치료했던 세종임금은 황토를 민간에

알리게 했으며, 궁내에 황토방을 설치, 피로회복실로 사용”

◎ 복룡간(황토)의 효능 - 본초강목, 향약집성방 (本草綱目, 鄕藥集成方) 중

“ 아궁이 속의 흙인 복룡간은 빈혈, 토혈, 중풍치료제로 사용”

◎ 호황토(好黃土), 즉 좋은 황토의 활용 - 동의보감 (東醫寶鑑) 중

“ 설사와 적백이질, 열독으로 뱃속이 아픈 것을 치료하며,

모든 약 독소, 야채 독소, 고기 독과 간중 독을 치료 .”

◎ 질병치료에 효험을 보인 황토 - 산해경 (山海經) 중

“ 각종 질병치료와 옴과 종기를 낫게하며,

황토를 생사의 매개물로 다루어 황토수를 죽지 않는 물로 비유”

붙임 3

황토와 시멘트의 효능비교

구 분	황 토	시 멘 트
생 기 력	원적외선 방출 / 인체 유익	독성 함유 / 인체 유해 (암모니아, 석회, 라돈)
해 독 력	인체 내 독소(과산화지질) 중화 - 아토피/호흡기 및 피부질환 치료효과	유해물질 방출 / 해독력 없음
습도조절	흡수율 25%(습도조절력 탁월) - 쾌적한 실내 환경 조성	흡수율 8% / 습도조절력 미약
통 기 성	황토 미립자 기공(수억마리미생물서식) - 가습기 및 공기정화기 역할	통풍력 없음 /각종 세균서식환경 조성
열효율성	난냉방 효과/온도조절력 탁월 - 연료 절감 기여	외기온도 민감 / 열손실 높음
탈 취 력	냄새제거 효과 탁월 - 발냄새 등 내부 악취 제거	냄새제거 효과 없음 - 창문열고 통풍 시 일부제거
순 도	황토흙 : 100% / 황토제품 : 99% ← 한국 건자재 연구원 시험결과
소 요 예 산	시멘트 시설물 과 동등한 예산으로 건축가능

※ 관련근거 : 공인기관의 각종 시험결과 / 민간 황토 시설물 체험결과

고대의학서적 (동의보감, 산해경, 본초강목, 향약집성방 등다수)

붙임 4

황토와 시멘트의 내구성비교

구 분	황 토	시 멘 트
압축파괴 하중	황토 벽돌 : 14294 ㎏f	시멘트 벽돌 : 13680 ㎏f
흡수율	10～25%	3%이하
열전도율	0.145 kcal/m․h․℃ (열전도율이 낮을수록 단열효과높음)	1.628 kcal/m․h․℃
산성도(PH)	8.5～9.5 중성	12.5 강알카리
	※ 산성(PH 0～7) ← 중성( PH 7 ) → 알카리(PH 7～14)

➡ 예전에는 강도 및 공법상의 한계로 황토의 건축효능 발휘가 어려웠으나,

최근 기술 개발로 기존 자재와 동급 강도를 발현하여 충분한 효능을 발휘

붙임 1

새 집 증 후 군

정의

새집증후군(SHS : Sick House Syndrome)이란, 실내공기 오염으로 인하여 일시적 또는 만성적으로 걸리는 코, 눈, 목의 건조. 통증, 재채기, 코막힘, 피로 또는 무기력, 두통, 구토, 건망증 등의 건강 이상증상을 말함

원인

새집증후군의 주원인은 건축물 내에서 배출되는 가스상 또는 입자상의 대기오염물질로 구분되며, 불충분한 환기로 인하여 오염물질이 실외로 배출되지 못하고 실내에 축적되어 각종 문제점을 유발.

증상

온몸에 붉은 반점이 나고 비염, 아토피성피부염, 두드러기, 천식, 심한 두통,기관지염 등 각종 질병에 시달린다면ꡐ새집증후군'이나 화학물질과민증(MSC, Multiple Chemical Sensitivity) 등을 의심해보아야 함.

발 생 원	오 염 물 질	인 체 영 향
벽지, 장판	포름알데히드	피부질환, 점막자극, 호흡기장애, 중추신경장애, 발암성, 정신적불안감, 비염, 정신집중곤란, 기억력상실, 호흡기의 자극 및 만성염증유발
가구	접착제, 방부제의 포름알데히드	눈자극, 의욕저하, 두통, 현기증, 불면증, 천식유발
쇼파	방부제, 염화에틸렌	피부질환, 호흡기질환 유발
담배연기	일산화탄소, 미세입자, 연소가스(라돈발생)	만성두통, 기관지염, 현기증, 피로감, 정신기능 저하
원목바닥	방부제의 붕산가스	눈자극, 생식기능저하
카페트	곰팡이, 음식냄새	호흡기질환 유발
방향제	메틸알콜, 이소프로판올	두통 및 어지러움증 유발
화장지	형광표백제의 화학물질사용	각종 피부질환 및 피부암 발생, 두통 및 만성피로
욕조	환경호르몬	피부자극 및 두드러기발생
인테리어필름	접착제	실내공기오염 증후군
주방세제	트리콜로로에틸렌	피로, 무력감, 발암성 추정, 기억력 저하
페인트	포름알데히드, 벤젠 및 발암성포름알데히드 VOCs	피부질환, 점막자극, 호흡기장애, 중추신경장애, 발암성, 정신적불안감, 비염, 정신집중곤란, 기억력상실, 호흡기의 자극 및 만성염증유발
커튼, 버티컬	곰팡이, 음식냄새	각종 호흡기질 유발
시멘트 / 바닥재	암모니아, 석회성분, 라돈	암모니아 : 코/목자극, 눈결막 및 각막증 유발 장기폭로 : 폐렴 혹은 기관기 염증유발 고농도가스 : 두통 및 경련 발생 석회성분 : 두통, 호흡장애, 피부질환 라돈 : 폐암 또는 위암유발

붙임 6

히티케이블을 이용한 전기난방 방식

개  요

바닥 난방용 히팅케이블 은 온수파이프를 대신하여 매설되는 Cable 에 전기가 흐를 때 발생하는 열을 이용하여 바닥 난방을 하는 방식으로 시공이 용이하고 친환경적이며 경제적인 획기적인 바닥난방 방식

전기는 난방용으로 전세계적으로 아주 쉽게 얻을 수 있는 일반적인 에너지원이나 현재 기름과 가스의 자원은 유한하기 때문에 전 세계적으로 풍력, 태양광, 원자력, 수력 등과 같은 친환경적인 재생에너지의 개발이 추진. 이러한 에너지원은 결국 전기로 전환되며 미래에 실용 가능한 유일한 대안

히팅케이블 구조

(Single Conductor)                    (Twin Conductor)

히팅케이블의 장점

비교	히팅케이블	보일러
보일러장비	불필요	필요
보일러실	불필요	필요
에너지원	전기	전기,등유,가스
에너지원확보 편리성	용이함	불편함
부분난방	용이함	불편함

비교	히팅케이블	보일러
시공기간	당일	4~5일
내구연한	반영구적	5~10년
A/S	수월함	재시공
동파위험	없음	있음
안전성	양호	양호
권장용도	가정,숙소,유아용,군용	가정용
난방비	저가	고가

O	난방비 산출 예 (가정)

난방규격 : 70 sqm

가동시간 : 6시간  x 30일

▲	기름보일러 사용시 :

연료소비량 : 1.97 liter/h

연료금액: 1,000원 /liter  (추정 : 1,000원기준으로 산정)

월간 기름사용료 : 354,600원

▲	히팅케이블 사용시

전력소비량 : 85 W/sqm

총전력  : 5950 W

전력소비량 : 1,071 kWh

전력비 : 54.6 원/kWh (산업용 저압전력 11월~12월 기준)

월간 전력비 : 58,477원

☞ 기름보일러의 16.5% (1/6배)소모

히팅케이블의 전자파유해성

세계건강보건기구 (WHO) 는 전자기장의 단기간노출에 대하여 100 mT이상의 전자기장에 24시간이상 노출되지 말 것을 권장. 그러나 아직까지는 일상적인 생활 동안 노출되는 미약한 전자기장 노출에 대해서는 권고사항이 없고 전자기장이 인체에 해롭다는 사실만 있을뿐.

히팅케이블에서 발생되는 전자기장은 일반 가전제품에서 발생되는 전자기장보다도  매우 적은 양이 검출, 특히 Twin conductor 구조의 히팅케이블에서는 각코아에서 발생된 전자기장이 서로 상쇄되어 아주 미약한 수준의 전자기장만 남아 있음에 따라서 전자파로부터 안전함.

O 전원의 10 cm 거리에서 검출되는 전자기장 수치

▲	진공청소기	38.7mT

▲	전기면도기	26.7mT

▲	형광등	24.5mT

▲	드릴	16.3mT

▲	라디오	1.6mT

▲	냉장고	0.6mT

▲	PC 모니터	0.6mT

▲	오븐 (800W)	0.4mT

▲	히팅케이블 single conductor	4.2 - 0.2mT

▲	히팅케이블 twin conductor	0.2 - 0.02mT

※참고 : 0.02mT(Micro Tesla) 는 지구에서 발생되는, 어떠한 기기에서 측정하더라고 최소한 검출되는 수치.